Дистанционное измерение экологически значимых характеристик прибрежных вод с помощью авиационных лидарных систем

Известно, что формы лидарного сигнала обратного рассеяния от столба морской воды недостаточно для определения основных физических характеристик воды, таких как показатели ослабления, рассеяния и поглощения. Предложен новый подход к решению этой задачи, состоящий в компенсации дефицита информации регистрируемого лидарной системой дистанционного зондирования сигнала за счет использования приемной системы с переменным углом зрения. Одновременно или последовательно регистрируются сигналы, полученные при нескольких различных углах зрения приемной системы. Предлагаемый метод требует использования как минимум трех углов зрения – узкого (приблизительно равного углу расходимости лазерного пучка), широкого (с плоским углом поля зрения 50-70 мрад) и среднего (с углом порядка 15-20 мрад). В основе метода лежит то обстоятельство, что форма сигнала, т.е. изменение сигнала обратного рассеяния с глубиной, описывается функцией оптических характеристик среды, причём для узкого, широкого и среднего углов зрения указанные зависимости оказываются различными. Создана теоретическая модель для сигнала обратного рассеяния лидара, позволяющая на основе полученных форм лидарных откликов при различных углах зрения определять важные физические и экологически значимые параметры морской воды. Предложенный подход явился основой для разработки в 2003- 2004 годах в НАСА (США) океанологического лидара, который в настоящее время проходит испытания в оптическом бассейне.